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其次,许多化学概念出现比较突兀,与前后知识的连贯有些脱节;
再次,一些本身就较难理解的概念书本上只是一带而过,既没有明了的解释,也没有典型事例作参考,使学生很难把握概念的精髓。
况且,基本概念的学习,相对于化学中的其他知识块而言本身就更为枯糙,较难引起学生的学习兴趣。
基于以上这些因素的存在,学生在理解概念时往往会产生许多不可预期的歧义,这种对基本概念理解的歧义达到一定量的积累后,就会使学生丧失学习化学的兴趣,打击学生学习化学的信心,以至于产生厌学的情绪,成为化学学习的困难者。
学生在进入课堂时,根据自己已有的经验,拥有自己对某些知识有了“科学概念”,从而导致了学生在学习化学的过程中,当他们对事物的认识与化学学科中科学的解释不一致时就产生了迷惑,即产生了化学模糊观念。
化学模糊观念不仅广泛存在于每个学生头脑中,而且也广泛涉及化学学习的各个知识点。
对于初中、高中学生,他们的认知方式经过多年的学习业已形成自己相对比较稳定的风格,当日常生活中的经验与教材中的观念有些异样的时候,概念产生重叠,模糊。
比如,对于初中生而言,在描述分子很小,中子、电子也很好的时候,学生们无法想象到到底有多小,无法想象到底物质与微粒之间的关系,当老师在描述很小时,学生其实没有真正的理解,而死记硬背;
再如将抽象的同一的物质组成和性质与具体的各异的物质形式和存在状态相混淆。
对于高中生而言,当遇到某些概念时,无法理解。
如对于,物质的量来说,存在一下几种模糊观念,是物质的质量;
是物质的相对质量;
是重量的简称;
是某物质的质量或数量;
是“物质的质量”的简称还是仅仅只是一种抽象的概念而已。
再者,对于"
摩尔"
这个概念,很多同学的理解是,是一个微粒的单位;
表示微粒集体的数目;
是一种物质概念,与“物质的量”是不相关的;
是一个单位,不分宏观和微观;
与阿伏伽德罗常数没有联系等等。
三中学生化学模糊概念成因的分析
那么化学模糊观念到底是怎样形成的呢?
主要是因为,学生在看到化学观念的时候,常常只注重字面的意思,对其理解不透彻;
以及想象能力还不够强,缺乏一些灵活运用知识的技巧;
也有老师的一些因素。
也如在讲解高中物质的量时,对于,1mol到底有多少,概念很是模糊。
很多学生都明白我们可以说1mol的H2O,但是当在深入的问一下,到底有多少个H原子,多少个O原子的时候,有多少个电子,中子的时候,就回答不上。
很多学生觉得1molH2O里含有2molH是难以接受和难以理解的”。
这根本没有联系。
对于这种教学问题,我觉得,作为老师来说,在讲授观念的时候,不要仅仅把观念读一遍就行,最好是能形象生动的加以描绘,尽量多用类比的方法讲知识与实际生活相联系起来。
当遇到几个概念很相近的时候,教师可以运用表格加以区分;
也可以采取分组讨论的形式,让小组同学说出自己对此概念的理解,然后抽出代表,说出讨论结果,而教师在针对问题进行解答,从而加深对化学观念的理解;
也可以采取进行正反两个方面,让一个同学进行回答,然后让另外的同学判断是否回答正确,从而形成一种良性循环,引导学生自主探讨学习,加深其概念的理解。
还有,老师进行一定的及时的有效的单元检测,让学生在习题中加深理解。
而对于学生而言,除了上课认真听课跟着老师思路走之外,还应在课后多多巩固,在理解概念时,要逐字逐句的进行揣摩,另外要参加一些开发智力的活动,培养自己的想象力以及灵活的思维,从而使自己的头脑更为清晰,更为灵活,对化学观念的理解更能为透彻转变模糊观念的对策研究
三中学生化学模糊概念的研究的特点
案例一]:
人教版化学(必修)第一册第五章《物质结构元素周期律》的第三节的最后关于同位素的知识有这样一段叙述:
“我们平常所说的某种元素的相对原子质量,是按照各种天然同位素原子所占的一定百分比算出来的平均值。
”该处对于“某种元素的相对原子质量”这个概念的描述,很难让学生接受。
事实上,这里所说的平均值的求解方法与一般的理解有所不同。
以氯元素为例,有两种同位素,分别为36.969Cl和34.966Cl,其含量分别为x%、(1-x%),则氯元素的相对原子质量为{36.966×
x%+34.966×
(1-x%)}。
如果教师在教学过程中没有及时的例举和说明,学生会很难理解。
因此,书本在对这个概念的阐述中未2考虑到知识前后的连贯和学生接受的可能性。
[案例二]:
人教版化学(必修加选修)第三册第一章关于“氢键”的形成是这样描述的:
“以HF为例,在HF分子中,由于F原子吸引电子的能力很强,H--F键的极性很强,共用电子对强烈低偏向F原子,也即H原子的电子云被F原子吸引,使H原子几乎成为裸露的质子.这个半径很小、带部分正电荷的H核,与另一个HF分子带部分负电荷的F原子相互吸引。
这种静电吸引作用就是氢键。
”而且书本通过“图1—6一些氢化物的沸点”明确地指出,只有在HF、H2O、NH3分子之间易形成氢键。
学生就会产生这样的疑问:
①氯元素的得电子能力也很强,为何不能形成氢键?
②H2O、NH3分子之间易形成氢键,所以他们都容易液化,HF分子间形成的氢键作用力更强,为什么却难液化?
因此,学生只能死记,容易产生氢键的分子是HF、H2O、NH3。
这样对学生理解氢键这个概念非常不利。
从以上两个案例可以看出,教材在对一些化学概念的论述时,若未能准确、清晰、连贯时都会对学生的理解造成很大的困难。
这样的概念对学生来说就是模糊概念,教师必须引起在教学中足够的重视,及时采取合理的教学方法和手段帮助学生更容易理解和掌握。
㈠、高中化学常见模糊概念。
1、“稳定性”在学习物质性质时经常会出现“稳定性”这个概念。
针对不同类别的物质,“稳定性”的含义会有很大的区别,给学生产生理解上的偏差,因此,物质“稳定性”对于许多学生来说就是一个模糊概念。
常见关于稳定性的描述有下列情况。
⑴、非金属元素氢化物的“稳定性”。
“非金属元素氢化物的稳定性”,是指非金属元素氢化物在相同的条件下发生分解反应的难易程度。
类似的还有“碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性”的比较也指的是何者更易分解。
⑵、亚硫酸钠、亚硫酸、亚铁离子、正四价的铅等物质或粒子的“稳定性”。
上述物质或粒子的“稳定性”指的是这些物质或粒子的稳定性容易被氧化或被还原,即具有较强的还原性或氧化性。
如:
亚硫酸钠、亚硫酸、亚铁离子容易被空气中的氧气所氧化;
而正四价的铅容易被还原为正二价的铅。
类似的“稳定性”的含义还有:
氧化钠、白磷在空气中不“稳定”也指易被氧化,等等。
⑶、分散系的“稳定性”。
分散系的是否稳定指的是分散系中的分散质是否容易发生聚沉。
溶液是稳定的,胶体相对还是较稳定的。
而悬浊液和乳浊液则是不稳定的。
⑷、有机物的稳定性。
如:
甲烷在相同条件下比乙烯、乙炔“稳定”,指的是乙烯、乙炔比甲烷更易发生氧化反应、加成反应等。
2、物质性质的强弱。
物质性质的强弱也是经常出现的一个模糊概念。
氧化性、还原性的强弱;
酸碱性的强弱等。
在分析氧化还原反应发生的原理时,经常会用“强氧化剂+强还原剂=弱还原剂(还原产物)+弱氧化剂(氧化产物)”进行比较物质的氧化性和还原性的强弱,学生也似乎还能够理解。
但一遇到实际问题却无从下手,缺乏分析和解决这类问题的能力。
设计一个反应证明Sn2+的还原性比Fe2+强。
许多学生无所适从,或写出一些违反规律的反应式,说明学生对“氧化性、还原性的强3弱”的理解仍很模糊,不能很快地理出头绪。
3、溶液的浓度。
溶液的浓度在化学原理及计算中的描述有时是很具体的,有时又是很模糊的。
往往在没有具体数据时会影响学生的理解。
尤其是用浓、稀来表示时,就会显得很模糊。
实验室制氯气必须用浓盐酸和二氧化锰反应,随着反应的进行,浓盐酸变稀,那么到底什么时候才不能被氧化呢?
再如:
足量的铜与浓硝酸反应,开始生成二氧化氮,随硝酸浓度降低,会生成一氧化氮。
那么,多大的浓度才会生成一氧化氮呢?
以上例举了高中化学教学中经常会遇到的几个容易使学生的理解产生模糊的概念。
上述的这些概念之所以会给学生的理解产生困难,既有因为概念本身内涵的多头绪导致的,也有因为概念的外延不确定而形成的。
因此,对于不同情况而导致对概念理解的模糊,在教学中必须采取不同的策略才能使学生有清晰和理性的理解。
㈡、高中化学常见模糊概念的教学策略。
如何使学生很好地理解和掌握化学基本概念,尤其是如何准确把握模糊概念的实质、含义和应用,需要教师在平时的教学活动中从备课的教学设计和安排到课堂的教学实施和操作都树立概念作先导的理念。
根据不同概念的特点以及学习概念的不同阶段,实施不同的教学方法。
常见的教学方法为:
(1)运用直观教学方法,帮助学生形成概念
(2)善于解剖概念,把握概念内涵外延。
(3)弄清概念异同,防止模糊概念。
(4)概念教学要注意阶段性。
(5)调动学生已有知识,同化理解新概念。
(6)弄清概念间的关系,逐步编织概念网络。
(7)练习巩固,强化理解。
结合化学学科的特点,可以采取以下策略。
1、从实验事实和实际生活引出概念和原理化学是一门以实验为基础的学科,好多概念的讲述都用实验来说明的,例如:
吸热反应和放热反应概念的引出,分别通过Ba(OH)2·
8H2O与NH4Cl反应和盐酸与铝的反应充分说明。
有机化学中关于乙酸、碳酸、苯酚三者酸性强弱的比较,只需设计如图所示的实验题:
设计一个简单的一次性完成实验的装置图,目的是验证醋酸溶液,二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序。
通过实验中明显的实验现象可以使学生产生清晰的概念。
由实验引出的概念,原理很多如:
“取代反应”、“酯化反应”、“中和反应”等。
因为有实验的辅助,当学生有了形象的感性认识之后,建立相关的概念也就顺理成章,水到渠成。
这一点对于模糊概念的教学尤为显得重要。
2、善于解剖概念,把握概念内涵外延。
每个概念都有它的内涵和外延,内涵是指一个概念所确定的本质属性的总和,4外延是指一个概念所确定的对象范围,例如:
化学键的定义是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。
它的内涵是原子间强烈的相互作用,每个字都是关键的,外延是相邻的原子间。
理解概念的内涵和外延就可以正确判断化学键。
因此,在讲概念时教师首先明确概念的内涵和外延各是什么,并在讲解过程中注意对关键的字、词进行着重分析,这样一来才能“精讲”“讲清”,才能使学生掌握概念,取得事半功倍的效果。
对于某些概念,还必须用“发展”的眼光来看待,即注意概念发展的阶段性。
例如:
初中阶段介绍“燃烧”的概念到了高中就狭隘了。
有机反应类型中的取代反应,在有机化学学完进行总结,取代反应应该包括卤代、硝化、分子间脱水、酯化、卤代烃和酯类的水解等反应类型,也即要及时扩大概念的内涵和外延。
3、明确概念的使用条件。
概念往往是一定条件下形成的,都有其前提条件,如不明确概念的使用条件,就难免出现错误,产生模糊的结果例如:
对于可逆反应这一概念,必须注意在同一条件下这个前提,否则就容易误认为2H2O==2H2+O2与2H2+O2==2H2也是可逆反应了。
再比如22.4L/mol这一数据,只适用于“标准状况”“1mol”“任何气体”这一前提,而任何气体又包括纯净气体和混合气体。
可以让学生在思维训练中得到强化对概念的理解。
判断下列对标准状况下气体摩尔体积的描述是否正确A、一摩尔水的体积是22.4升B、一个标准大气压条件下,一摩尔水的体积是22.4升C、在1000C、一个标准大气压下,一摩尔水蒸汽体积是22.4升D、标准状况下,一摩尔己烷的体积是22.4升E、标准状况下,任何气体的摩尔体积都是22.4升.摩尔-1所以学习概念,要弄清这个概念在什么条件下提出的,适用范围如何。
4、加强直观教学使抽象概念形象化,帮助学生形成概念。
许多化学概念涉及微观粒子的运动和变化,即看不到又摸不着,往往比较抽象,使学生难以理解,要讲清这类概念,必须加强直观教学,还可以做一些多媒体课件,使抽象概念尽量形象化。
“电子云”的概念是比较抽象难懂的.为了使学生正确地理解这一概念,教师可以先联系生活实际,让同学想一想自行车轮飞速旋转时看上去象什么,学生回答象一团雾,接着用一支笔在空中画圆,由慢到快,学生看到一个模糊的运动的圆,让学生由一个点在一个平面运动的效果去想象,电子云在空间高速运动的效果,使学生顺利形成电子云概念。
再如:
讲化学平衡是一个动态平衡时,让学生观察医院里静脉注射用的点滴,药品不断滴入但液面没有变化,因滴入速度与流出速度相同。
是一个动态平衡。
有时为了讲清一个概念原理还要运用现代手段做一些课件进行演示,如将酸与醇酯化反应断键原理制成课件,并将酸中的氧用同位素作标记,用让学生一目了然理解原理。
直观化教学的手段很多,图表式就是其中的一种。
因为图示或表格可以更集中和直观地把概念间的联系呈现出来。
对物质或离子氧化性强弱的教学中常见氧化剂和还原剂之间关系可以应用下表表示。
电解点燃5所以在教学中加强语言直观性,恰当地使用一些形象生动的比喻,借助先进的教学手段,对学生理解抽象概念有很大帮助。
5、学会使用例举法理解概念间的关系,逐步编织概念网络。
对于本身较模糊和易造成模糊的概念,只从字面理解有时会产生一些障碍影响学生的掌握。
若知道例举合适的事例佐证,则会豁然开朗。
如对于强弱电解质与分子结构之间的关系总是让很多学生感到为难。
其实只要学会例举具体的物质就不难理解。
列举强电解质弱电解质只有离子键NaClAl2O3只有非极性共价键只有极性共价键HClH2SO4HFH2S有离子键又有极性共价键NaOHCuSO4Al(OH)3有离子键又非有极性共价键Na2O2CaC2有极性共价键又有非极性共价键H2O2六、调动学生已有知识,同化理解新概念。
化学基本概念中,相近而有区别的概念很多,学生对化学基本概念的运用造成偏差的原因主要是对概念本质未能掌握,特别是对一些形相似,意不同的概念更是如此,为了揭示概念内涵,把握概念的外延,要加强对比相似概念的异同。
沟通不同概念间联系,如同位素,同素异形体,同系物,同分异构体等都有“同”字,可以进行“同中求异”“异中探同”的对比讨论。
如下表:
再如电解质溶液一章涉及的概念较多,有电解.电离.电镀.电化腐蚀.电解质.电离平衡.电离方程式都有“电”字.进行对比理解找出内在联系,能否氧化MnO4-(H+)H2SO4Fe3+F-×
×
Cl-√×
Br-√√×
I-√√√项目同位素同素异形体同系物同分异构体同质子数元素结构相似分子式异中子数性质组成结构应用对象原子单质有机物化合物物性不同不同不同不同化性相同同或不同相似相似或不同6这样的例子还有诸如质量与摩尔质量,摩尔质量与分子量或原子量,酯化与硝化等都是易混淆概念,让学生找出它们的相同之处,不同之处,加强对比才能有助于掌握知识的内部联系和区别,不致于在使用时混淆。
四转变模糊观念的对策研究
化学模糊概念的教学在平时的教学中已引起广大教师的关注。
通过模糊概念的教学,对于提高学生的思维能力,包括具象、演绎、推理、归纳、概括等都具有极其重要的意义。
在进行化学概念教学中要抓住每个概念的关键字词,搞清概念的内涵和外延,通过直观教学形象比喻恰当对比及实验等把概念以各种形式呈现,对提高学生理解力,记忆力及应用都有较大帮助。
尽管关于化学模糊概念学习的研究工作取得了多方面的成果,但许多研究仍待进一步拓展,必须对化学学习过程作细致的观察、跟踪、调查、实验、分析,揭示其中的特殊规律。
同时还应注意到,关于化学模糊概念教学研究,必须始终围绕着认知、发展、教学于一体进行,用认知和发展的观点去考察教学、审视教学,在教学情境中研究学生的认知和发展的一般规律。
通过对化学模糊概念学习过程分析,来建立教学情境中化学概念学习的一般理论,才具有较高的科学价值与实践指导意义。
化学模糊观念是指学生在学习化学的过程中产生的与科学解释不一致的认识,它们对学生的化学学习产生了很大的消极作用,干扰了学生的正常思维,影响了学生的后续学习,对学生形成完善的认知结构具有极大的阻碍作用。
为此,笔者通过问卷调查、访谈、观察等方法,系统探查了初中生的化学模糊观念,分析了化学模糊观念的特点及类型,并通过访谈法、概念图法、观察法等手段,深入探究了产生原因,在此基础上初步提出了转变初中生化学模糊观念的对策。
研究结果表明,在学习信息输入阶段,先行组织者的科学运用和学习材料的呈现方式是影响学生科学观念形成的重要因素;
在信息加工过程中,认知策略使用不当会产生模糊观念,具有不同认知风格的学生会产生不同的模糊观念;
学生认知结构中原有的相异构想会导致学生在学习化学过程中进行错误建构;
在提取过程中,概念外表的相似性不利于学生顺利的提取,对学生的化学模糊观念的增多起了不可忽视的作用,如果学生在提取某些内容受阻碍时,为避免尴尬,会用主观臆测、望文生义等方式进行提取而导致模糊观念的产生;
学生如果对学习过程缺乏监督、调控,会影响正常认知过程的进行,因而会导致模糊观念的产生。
另外由于情感、态度等非智力因素会影响学生积极主动地对学习过程进行调控,从而间接影响学生科学观念的形成。
在分析成因的基础上,笔者又提出了诊断前概念促进相异构想转变、采用概念图技术完善学生认知结构、渗透科学方法教育、促进学生主动调控等转变化学模糊观念的对策。
笔者希望借此研究,能有利于初中生在化学学习过程中形成科学观念和良好知识结构,能有利于初中化学教师教学方式的改变,能有利于完善和发展学科学习理论。
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